(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211031341.6 (22)申请日 2022.08.26 (71)申请人 中北大学 地址 030051 山西省太原市尖草 坪区学院 路3号 (72)发明人 赵智全　祝锡晶　李婧　陈俊伟　 (74)专利代理 机构 北京精翰专利代理有限公司 11921 专利代理师 张伟 (51)Int.Cl. F16M 11/04(2006.01) F16M 11/18(2006.01) F16M 11/22(2006.01) F16M 11/40(2006.01) F16C 11/12(2006.01)H02N 2/04(2006.01) (54)发明名称 一种压电陶瓷驱动的三维微定位平台 (57)摘要 本发明公开了一种压电陶瓷驱动 的三维微 定位平台， 属于微纳定位技术领域， 本发明所述 的三维微定位平台包括上平台和下平台， 所述的 上平台和下平台之间靠四角设有支撑杆件， 所述 的上平台中设有通槽且在通槽中设有移动平台， 所述的移动平台的四周侧壁分别设有柔性铰链 一。 本发明的优点在于： 本发明通过将驱动器与 放大机构配合， 扩大了移动平台的位移范围； 通 过采用多连杆对称导向机构， 具体地采用连杆对 称式， 使其在兼顾位移行程的同时考虑整体结构 刚度， 能够最大程度的消除耦合误差以及寄生位 移对定位精度的影响， 提高定位精度； 纵向位移 采用二级放大 结构实现二级放大。 权利要求书2页 说明书5页 附图10页 CN 115370900 A 2022.11.22 CN 115370900 A 1.一种压电陶瓷驱动的三维微定位平台， 其特征在于： 所述的三维微定位平台包括上 平台(1)和下平台(2)， 所述的上平台(1)和下平台(2)之间靠四角设有支撑杆件(3)， 所述的 上平台(1)中设有通槽且在通槽中设有移动平 台(5)， 所述的移动平台(5)的四周侧壁分别 设有柔性铰链一(6)， 所述的柔性铰链一(6)远离移动平 台(5)的一端分别 连接有水平导 向 机构， 其中相 邻两个所述的水平导向机构 远离移动平台(5)一侧连接有 水平位移放大机构， 所述的柔性铰链一(6)为直角型柔性铰链且至少设置一片， 所述的水平位移放大机构 中设 有压电陶瓷驱动器一(9)， 所述的移动平 台(5)的底部设有纵向导向机构， 所述的纵向导 向 机构的底端设有纵向位移放大机构， 所述的纵向位移放大机构中设有压电陶瓷驱动器二 (21)， 所述的纵向位移放大机构上连接有U型固定座(4)， 所述的U型固定座(4)固定设置在 下平台(2)上， 所述的纵向导向机构与U型固定座(4)连接 。 2.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷驱动的三维微定位平台， 其特征在于： 所述的支 撑杆件(3)采用柔 性杆件或刚性杆件中的任意 一种。 3.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷驱动的三维微定位平台， 其特征在于： 所述的水 平导向机构包括与柔性铰链一(6)连接的移动块一(7)， 所述的移动块一(7)上在与连接柔 性铰链一(6)一侧相邻的两侧壁上设有柔性铰链二(8)， 所述的柔性铰链二(8)远离移动块 一(7)的一端与上平 台(1)连接， 所述的柔性铰链二(8)采用直角型柔性铰链且每侧 至少设 有一片。 4.根据权利要求3所述的一种压电陶瓷驱动的三维微定位平台， 其特征在于： 所述的水 平导向机构采用多杆对称导向， 所述的柔 性铰链二(8)每侧设置 两片。 5.根据权利要求3所述的一种压电陶瓷驱动的三维微定位平台， 其特征在于： 所述的水 平位移放大机构为桥式放大机构， 包括分别与移动块一(7)、 上平台(1)连接且相 对设置的 固定块一(11)， 两个所述的固定块一(11)的两侧分别设有柔性铰链三(23)， 四个所述的柔 性铰链三(23)远离固定块一(11)一侧连接有桥接块一(12)， 同侧两个所述的桥接块一(12) 在远离固定块一(11)的一侧通过柔性铰链 三(23)连接有桥接块二(13)形成闭环， 所述的压 电陶瓷驱动器一(9)设置在两个所述的桥接块 二(13)之间。 6.根据权利要求5所述的一种压电陶瓷驱动的三维微定位平台， 其特征在于： 所述的柔 性铰链三(23)采用单片直角型柔 性铰链。 7.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷驱动的三维微定位平台， 其特征在于： 所述的纵 向导向机构包括设置在移动平台(5)下方的移动块二(24)， 所述的移动块二(24)与移动平 台(5)之间留有一定间隙， 所述的移动块二(24)的两侧与U型固定座(4)之间设有柔性铰链 四(14)， 所述的柔 性铰链四(14)至少包括 一片直角型柔 性铰链。 8.根据权利要求7所述的一种压电陶瓷驱动的三维微定位平台， 其特征在于： 所述的纵 向导向机构采用多杆对称导向， 所述的柔 性铰链四(14)每侧设置 两片。 9.根据权利要求7所述的一种压电陶瓷驱动的三维微定位平台， 其特征在于： 所述的纵 向位移放大机构包括一级放大机构和二级放大机构， 所述的二级放大机构与所述的移动块 二(24)及U型固定座(4)连接， 所述的一级放大机构与二级放大机构穿插设置且位移方向相 互垂直， 所述的二级放大机构包括两个分别与移动块二(24)、 U型固定座(4)连接且相对设 置的固定块二(19)， 两个所述的固定块二(19)在与U 型固定座(4)相对的两侧上分别设有柔 性铰链五(25)， 四个所述的柔性铰链五(25)远离固定块二(19)的一端连接有桥接块三权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115370900 A 2(16)， 同侧两个所述的桥接块三(16)通过柔性铰链五(25)连接有桥接块四(15)形成闭环， 两个所述的桥接块四(15)的侧壁上在同侧两个所述的桥接块三(16)之间相 对设有固定块 三(18)， 所述的一级放大机构包括两个分别与固定块三(18)连接的固定块四(22)， 两个所 述的固定块四(22)在与固定块三(18)连接的一侧相邻两竖直侧面上分别设有柔性铰链六 (10)， 四个所述的柔性铰链六(10)远离固定块四(26)的一端设有桥接块五(20)， 同侧两个 所述的桥接块五(20)通过柔性铰链六(10)连接有桥接块六(17)形成闭环， 两个所述的桥接 块六(17)之间设有压电陶瓷驱动器二(21)。 10.根据权利要求9所述的一种压电陶瓷驱动的三维微定位平台， 其特征在于： 所述的 柔性铰链六(10)为V型柔 性铰链。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115370900 A 3